Desenhe as estruturas de Lewis para cada um dos seguintes íons ou moléculas. Identifique aqueles que não obedecem à regra do octeto e explique por que isso ocorre. (a)
; (b)
; ©
; (d)
; (e)
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que pede para desenhar as estruturas de Lewis de algumas moléculas e íons:
,
,
,
e
. A matéria aqui é sobre estruturas de Lewis e a regra do octeto. Vamos precisar saber como contar os elétrons de valência, distribuir esses elétrons para formar ligações e verificar se cada átomo tem 8 elétrons ao seu redor.
Passo 2
Vamos começar com o íon sulfato, mas como o exercício não inclui ele, vamos direto para os itens pedidos. Primeiro, vamos ver como desenhar a estrutura de Lewis para cada uma das espécies listadas.
Passo 3
(a)
-
Contar os elétrons de valência:
- Carbono © tem 4 elétrons de valência.
- Cada oxigênio (O) tem 6 elétrons de valência.
- Como são 3 oxigênios:
. - O íon tem uma carga de
, então adicionamos 2 elétrons. - Total:
elétrons.
-
Desenhar a estrutura inicial:
- Colocar o carbono no centro e ligar aos três oxigênios.
-
Distribuir os elétrons:
- Cada ligação C-O usa 2 elétrons.
- 3 ligações:
elétrons. - Restam
elétrons para os pares solos.
-
Completar os octetos:
- Distribuir os 18 elétrons restantes nos oxigênios.
- Cada oxigênio já tem 2 elétrons nas ligações, então precisam de mais 6 para completar o octeto.
-
Verificar a regra do octeto:
- O carbono está no centro com 6 elétrons ao redor (três ligações simples).
- Para completar, formamos ligações duplas com um dos oxigênios.
- A estrutura final tem ressonância, onde as ligações duplas se alternam entre os oxigênios.
Observação: O carbono inicialmente não completa o octeto, mas ao formar ligações duplas, todos os átomos alcançam o octeto.
Passo 4
(b)
-
Contar os elétrons de valência:
- Boro (B) tem 3 elétrons de valência.
- Cada hidrogênio (H) tem 1 elétron de valência.
- Total:
elétrons.
-
Desenhar a estrutura inicial:
- Colocar o boro no centro e ligar aos três hidrogênios.
-
Distribuir os elétrons:
- Cada ligação B-H usa 2 elétrons.
- 3 ligações:
elétrons. - Todos os elétrons estão usados.
-
Verificar a regra do octeto:
- Cada hidrogênio tem 2 elétrons (aula completa).
- O boro tem apenas 6 elétrons ao seu redor.
Conclusão:
não obedece à regra do octeto porque o boro fica com apenas 6 elétrons. Isso ocorre porque o boro é um elemento que frequentemente forma compostos com menos de 8 elétrons ao redor.
Passo 5
©
-
Contar os elétrons de valência:
- Iodo (I) tem 7 elétrons de valência.
- Como são 3 iodos:
. - O íon tem uma carga de
, então adicionamos 1 elétron. - Total:
elétrons.
-
Desenhar a estrutura inicial:
- Colocar um iodo central e os outros dois ligando a ele.
-
Distribuir os elétrons:
- Cada ligação I-I usa 2 elétrons.
- 2 ligações:
elétrons. - Restam
elétrons para os pares solos.
-
Completar os octetos:
- Distribuir os 18 elétrons nos três iodos.
- Cada iodo gera pares solos ao redor.
-
Verificar a regra do octeto:
- O iodo central tem 8 elétrons (três pares solos e duas ligações).
- Os iodos laterais têm 8 elétrons cada.
Conclusão:
obedece à regra do octeto para todos os átomos.
Passo 6
(d)
-
Contar os elétrons de valência:
- Germânio (Ge) tem 4 elétrons de valência.
- Cada flúor (F) tem 7 elétrons de valência.
- Como são 4 flúores:
. - Total:
elétrons.
-
Desenhar a estrutura inicial:
- Colocar o germânio no centro e ligar aos quatro flúores.
-
Distribuir os eletrões:
- Cada ligação Ge-F usa 2 elétrons.
- 4 ligações:
elétrons. - Restam
elétrons para os pares solos.
-
Completar os octetos:
- Distribuir os 24 elétrons nos flúores.
- Cada flúor já tem 2 elétrons nas ligações, então precisam de mais 6 para completar o octeto.
-
Verificar a regra do octeto:
- O germânio tem 8 elétrons ao seu redor (quatro ligações simples).
- Cada flúor tem 8 elétrons.
Conclusão:
obedece à regra do octeto para todos os átomos.
(e)
-
Contar os elétrons de valência:
- Arsênico (As) tem 5 elétrons de valência.
- Cada flúor (F) tem 7 elétrons de valência.
- Como são 6 flúores:
. - O íon tem uma carga de
, então adicionamos 1 elétron. - Total:
elétrons.
-
Desenhar a estrutura inicial:
- Colocar o arsênico no centro e ligar aos seis flúores.
-
Distribuir os elétrons:
- Cada ligação As-F usa 2 elétrons.
- 6 ligações:
elétrons. - Restam
elétrons para os pares solos.
-
Completar os octetos:
- Distribuir os 36 elétrons nos flúores.
- Cada flúor já tem 2 elétrons nas ligações, então precisam de mais 6 para completar o octeto.
-
Verificar a regra do octeto:
- O arsênico tem 12 elétrons ao seu redor (seis ligações simples).
- Isso excede o octeto.
Conclusão:
não obedece à regra do octeto porque o arsênico possui mais de 8 elétrons ao seu redor. Isso acontece porque elementos como o arsênico podem expandir seu octeto usando orbitais d disponíveis.
Resposta
As estruturas de Lewis ficaram assim:
- (a)
: Carbono central com três oxigênios ligados, uma das ligações é dupla em ressonância. Obedece à regra do octeto. - (b)
: Boro no centro ligado a três hidrogênios, com apenas 6 elétrons ao redor do boro. Não obedece à regra do octeto. - ©
: Iodo central ligado a dois iodos com pares solos. Obedece à regra do octeto. - (d)
: Germânio central ligado a quatro flúores, todos com octetos completos. Obedece à regra do octeto. - (e)
: Arsênico central ligado a seis flúores, com 12 elétrons ao redor do arsênico. Não obedece à regra do octeto.
Exercícios relacionados
Escreva as estruturas de Lewis para os seguintes compostos: (a)
(ambos os átomos de H estão ligados a C); (b)
; ©
(contém uma ligação
); (d)
; (e)
(o H está ligado ao O); (f)
.
Escreva as expressões para a autoprotólise de:
Substância | Cor da chama |
---|---|
HCl | Não se observa cor |
|
Vermelho-tijolo |
|
Vermelho |
|
Verde-amarelado |
a) Indique, em cada caso, o elemento responsável pela cor observada.
b) Faça uma pesquisa e crie uma coluna na tabela com os comprimentos de onda referente a cada cor observada. Coloque a sua referência.
c) Utilizando um modelo atômico em que os elétrons estão em níveis quantizados de energia, explique com suas palavras como um átomo emite luz no teste de chama (deixe claro, em sua resposta, o motivo pelo qual átomos de elementos diferentes emitem luz de cor diferente).
b) Faça uma pesquisa e crie uma coluna na tabela com os comprimentos de onda referente a cada cor observada. Coloque a sua referência.
c) Utilizando um modelo atômico em que os elétrons estão em níveis quantizados de energia, explique com suas palavras como um átomo emite luz no teste de chama (deixe claro, em sua resposta, o motivo pelo qual átomos de elementos diferentes emitem luz de cor diferente).
Uma amostra sólida contendo sal de
foi dissolvida de maneira adequada e transferida quantitativamente para um balão volumétrico de 50,0mL. Uma alíquota de 25 mL da solução de
foi titulada com uma solução ácida de
, gastando-se 26 mL da solução de
. Sabendo-se que a reação se processa de acordo com a equação abaixo, responda:
Qual a concentração molar da solução de
?